浙江省位于欧亚大陆东南缘，是西太平洋大陆边缘的重要组成部分。浙江地区中生代岩浆活动十分剧烈，火山岩的分布遍及全省（马丽芳等，2006）。由于省内的老基岩为大面积的中生代火山岩覆盖，对了解地壳深部的组成结构造成困难。浙江没有做过深反射地震剖面调查，其他深部地球物理的调查成果也不多，本文结合已有的深部地球物理调查资料，通过对布格重力异常和航磁异常数据进行小波多尺度分解，详细了解浙江省不同深度的地壳结构特征。如果不对位场数据的反演增加人为的约束，从地面位场反演三维地壳物理性质参数有无穷多的解（杨文采，1989，1997）。应用小波多尺度分解不需要人为的约束，得到的结果虽然比较粗略，但是很客观; 在没有深反射地震数据约束的情况下，最适宜应用小波多尺度分解方法来提取地壳构造信息（杨文采等，2001，2015b，2015c; Yang Wencai et al.，2016），这对区域构造和演化的研究有一定的意义。

1 地质构造概况

浙江地区位于现今华南克拉通地体的东部，浙江的江山-绍兴断裂带以北属于下扬子克拉通的南沿，在此断裂带以南属于古华夏陆块的一部分。现今的华南陆块划分为扬子地块和华夏地块两个一级构造单元，扬子和华夏地块在新元古代中晚期开始碰撞拼合; 随后在Rodinia超大陆裂解的背景下，它们分分合合，在早古生代还没有形成统一的结晶基底（陈裕祺，1994; 万天丰，2004; 舒良树，2012; 杨文采等，2018）。在中生代，由于西太平洋的俯冲作用，华南岩石圈被强烈减薄，发生了巨量花岗质岩浆岩的侵入和大面积火山爆发，使扬子和华夏地块完全拼合在一起，最终形成了结晶基底统一的华南大陆地体。新生代以来，华南大陆整体进入克拉通化早期，地壳运动趋于平稳，但是沿海地区还受到西太平洋俯冲作用影响。

浙江省地层分区示于图1a。以江山-绍兴断裂带为界，浙南属于古华夏陆块地层组合（Ⅱ），浙北属于下扬子克拉通地层组合（Ⅰ）。浙北地层组合又分为常山-临安和杭嘉地块两个小区，其中杭嘉地块与长江三角洲相连，南部边界为杭州湾断裂。杭州湾断裂向西的延长称为昌化-普陀断裂。根据地球物理调查和地面地质调查的结果（陈裕祺，1994; Zhang，2000，2008; 万天丰，2004; 舒良树，2012; 徐峣等，2019），浙江地区的地壳构造框架示于图1b，分为以下五个大构造单元和一个次级单元。

（Ⅰ）下扬子南部浙北陆沿带，其南部边界可达到江山-绍兴断裂带。其内部以天目山-德清断裂为边界，分为西北与东南两个子区。西北子区与江南造山带东部黄山一带相连，有古生代地层大面积出露。东南子区与怀玉山构造带东部相连，位于富春江、钱塘江流域，地层为震旦纪—白垩纪组合地层。

（Ⅱ）江山-绍兴古陆块碰撞拼合带，位于金衢盆地和浦阳江流域。它是一条南华纪和古生代长期活动的构造带。

（Ⅲ）古华夏陆块北沿带，位于仙霞岭与会稽山及其南部遂昌-永康-新昌一线和龙泉-丽水地区，属于华夏地层系列。在古生代由于古太平洋的俯冲作用，当时武夷山-仙霞岭位于俯冲带的大陆一侧，发生了岩浆侵入和火山爆发等安第斯型地质作用（汪新等，1998）。

（Ⅲa）丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带，地面上看位于丽水-余姚断裂带西侧。它是古太平洋俯冲作用的洋陆交会带，发生过强烈的洋陆转换作用和物质交换。

（Ⅳ）浙东侏罗白垩纪火山岩带，是与中生代太平洋板块俯冲作用有关的产物。东部有镇海-温州断裂带，它也是古太平洋的俯冲动力学作用形成的产物。

（Ⅴ）杭嘉地块，位于长江三角洲的东南部，南界为杭州湾断裂。它的地表为第四纪沉积和水域覆盖。西南方向与江山-绍兴断裂带交接，下方的基岩可能同时包含下扬子和华夏地块的碎片。

从广角地震调查中可以看到浙江地区地壳构造的特点（图2）。从屯溪到温州的地壳地震波速度剖面图看（Zhang et al.，2000，2008; 徐峣等，2019），此剖面通过下扬子南部浙北陆沿带，江山-绍兴古陆块碰撞拼合带，古华夏陆块北沿带和丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带，以及浙东侏罗白垩纪火山岩带。下扬子南部浙北陆沿带的特点是地壳厚度较大（36~39 km）、上地壳广泛褶皱和中地壳有低速带。江山-绍兴古陆块碰撞拼合带的特点是，下地壳有高波速体，反映古陆块碰撞后幔源岩浆侵入的岩石。古华夏陆块北沿带特点是正常的三分地壳波速、中地壳没有低速带。丽水-余姚陆缘俯冲带特点是中地壳上隆并有低速带，反映古岛弧岩浆侵入活动。浙东火山岩带特点是中地壳有低速带并向上扩展，反映中生代陆缘火山活动。

（b）图中构造区名称:Ⅰ—下扬子南部浙北陆沿带; Ⅱ—江山-绍兴古陆块碰撞拼合带; Ⅲ—古华夏陆块北沿带; Ⅲa—丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带; Ⅳ—浙东侏罗白垩纪火山岩带; Ⅴ—杭嘉地块

Names of the tectonic divisions in (b) : Ⅰ—the northern Zhejiang belt of South-East Yangzi continental-margin area; Ⅱ—Jiangshan-Shaoxing collision belt; Ⅲ—ancient North-Huaxia continental block; Ⅲa—Lishui-Yuyao Early Paleozoic continental-margin belt; Ⅳ—the eastern Zhejiang Jurassic Cretaceous volcanic belt; Ⅴ—the Hongzhou-Jiaxing block

灰色表示上地壳，粉红色表示中地壳，绿色表示下地壳，蓝色表示岩石圈地幔; 数字单位为km/s

Gray shows the upper crust, pink shows the middle crust, green shows the lower crust, and blue shows the lithosphere mantle; the unit of numbers is km/s

2 布格重力异常小波多尺度分解结果

研究区位于华南东部，东经100°~124°; 北纬25°~35°。数据主要来自原地质矿产部比例尺1∶20万的地面布格重力测量。重力异常场数据由不同深度场源的引力作用叠加组成，因此需要将实测重力异常场分解为不同深度场源引起的重力异常，才能较好地刻画地球内部不均匀体的分布情况。小波多尺度分析方法通过小波基特征尺度与场源埋藏深度之间的匹配，可以将重力异常分解为不同尺度的重力异常子集。计算它们的功率谱的梯度可求出等效场源的埋藏深度。

高精度小波变换多尺度分析和功率谱分析技术在位场分析与地壳构造信息提取上的应用已经非常成熟（侯遵泽等，1997，1998，2011; 杨文采等，2001，2015b，2015c，2016，2017a，2017b，2018）。根据试验，对于浙江省数据取小波最高阶次P =7，取得了1~6阶小波细节D1~D6和1~7阶逼近S1~S7。对其再次进行频谱分析，可求取对应各小波细节的密度/磁性扰动等效层的中心深度。

图3a是浙江省布格重力异常平面图。由此可见，古华夏陆块北沿带和龙泉-丽水地区为低重力异常区，反映古生代安第斯型造山带的地壳特征。高重力异常区出现在浙东沿海与杭嘉地块，可能与玄武质火山岩或者洋壳残片分布有关。小波多尺度分解后计算出，小波细节D1对应的场源平均深度为1.19 km，小波细节D2对应的场源平均深度为2.28 km，小波细节D3对应的场源平均深度为4.65 km，小波细节D4对应的场源平均深度为6.46 km，小波细节D5对应的场源平均深度为8.37 km，小波逼近S5对应的场源平均深度为17.60 km。

首先来研究上地壳的密度变化，上地壳因为温度不高，岩石保持脆性，断裂比较发育。图3b为布格重力异常的3 阶小波细节，反映结晶基底的密度变化。由此可见，东西走向的杭州湾断裂带对应明显的重力梯度带，向西延伸; 杭嘉地块的结晶基底密度高，不再与江山-绍兴古陆块碰撞拼合带连接。江山-绍兴古陆块碰撞拼合带中金衢盆地和丽水-余姚断裂带的结晶基底密度很高，可能反映有元古宙变质基底。松阳-丽水附近存在一个密度较高的小区域，也可能有元古宙变质基底。丽水-余姚断裂带东部出现一条结晶基底断裂带，沿苍南-仙居-奉化一线，反映丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带（Ⅲa）在基底深度向东扩大，丽水-余姚以东的上地壳兼有部分古生代安第斯型造山带的特征。与括苍山一带低重力异常不同，南北雁荡山出现高重力异常，应该与玄武质火山岩密度较高有关。图3c为布格重力异常的4 阶小波细节，除了丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带（Ⅲa）在深部与东部的合并外，构造分布与图3b变化不大。从布格重力异常5阶小波细节的上地壳底部（图3d）结果中看出，由于西太平洋俯冲作用的影响，浙东火山岩带与龙泉-丽水地块在上地壳底部已经融为一体。但是，中下地壳的情况又发生变化。

构造区名称:Ⅰ—下扬子南部浙北陆沿带; Ⅱ—江山-绍兴古陆块碰撞拼合带; Ⅲ—古华夏陆块北沿带; Ⅲa—丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带; Ⅳ—浙东侏罗白垩纪火山岩带; Ⅴ—杭嘉地块

The names of the tectonic divisions: Ⅰ—the northern Zhejiang belt of South-East Yangzi continental-margin area; Ⅱ—Jiangshan-Shaoxing collision belt; Ⅲ—ancient North-Huaxia continental block; Ⅲa—Lishui-Yuyao Early Paleozoic continental-margin belt; Ⅳ—the eastern Zhejiang Jurassic Cretaceous volcanic belt; Ⅴ—the Hangzhou-Jiaxing block

再来分析全地壳的密度变化，这需要看布格重力异常的小波逼近S1~S5，它们对应的是去除了地壳上层影响后的重力异常，图中不同的颜色反映了不同深度下方地层的密度变化，黑色线条表示密度变化的主要边界。例如，图4a为布格重力异常的2阶小波逼近S2，反映结晶基底及其以下地层的密度变化; 图4d 重力异常的5阶小波逼近S5，反映深度10 km以下中下地壳的重力异常。图4b为布格重力异常的3阶小波逼近S3，反映结晶基底以下地层的密度变化。密度变化对应地壳构造的变化。在图4a、b中，六个构造子区的格局都在，只是龙泉-丽水地区的低密度区域，其密度向北东方向逐渐升高。图4b反映构造单元Ⅲ与Ⅲa趋于合并。图4c为布格重力异常的4阶小波逼近S4，反映中下地壳地层密度的总体变化。由于地壳下方温度升高，岩石的黏度降低，蠕动作用增强，新生代以前地质作用的刻痕不容易保存（杨文采，2021）; 因此，图4c与图4b相比变化很大。从图4b看，中地壳以下，江山-绍兴古陆块碰撞拼合带（Ⅱ）的东北角和浙东侏罗白垩纪火山岩带（Ⅳ）连接成为中等密度带，江山-绍兴断裂带已经看不到了。温州-镇海断裂以东的滨海与杭嘉-舟山群岛连接为高密度带。在下地壳，下扬子南部浙北陆沿带（Ⅰ）与古华夏陆块北沿带（Ⅲ）也接近成为一体。

由上分析可见，江山-绍兴断裂和丽水-余姚断裂属于上地壳断裂; 杭州湾断裂和温州-镇海断裂属于地壳深断裂。浙江的上地壳有上述六个构造区。下地壳只有西—西南部低密度区、中部杭州-嵊州-苍南中密度带和杭嘉-舟山群岛-滨海高密度带三个构造区。地面上空间规模比较大的江山-绍兴断裂延深并不大，这是因为此断裂开始于南华纪，年代久远，在温度高、岩石黏度降低的中下地壳，其刻痕不容易保存（杨文采，2021）。

最重要的是杭嘉地块和浙江东部地壳密度的变化，杭嘉地块在上地壳的高密度区（图4b中标记为Va）向东退缩，高密度区与东海滨连成一片（图4b中标记为Vb），一直到中下地壳（图4d）。杭嘉地块的南沿是杭州湾断裂，也是一个很特别的构造。图5是根据原地质部第六物探大队1989年提交资料编绘的嘉兴-宁波大地电磁法调查电阻率剖面图，穿过了杭州湾断裂。由此可见，杭州湾在浅层有300 m厚的第四纪沉积层，电阻率低（5~20 Ω·m）。此沉积层下方才出现杭州湾断裂，它延深到中地壳，其东南方的浙东火山岩带，总体电阻率高达3000 Ω·m以上; 北方的杭嘉地块上中地壳分层，电阻率低（10~200 Ω·m）。由此可见，杭州湾断裂是中生代形成的海陆交互带断裂，当时杭嘉地块还属于海湾。在新生代，杭州湾断裂扩展成为沉积盆地，杭嘉地块抬升为陆，但是它们与中沙群岛和台州列岛的高密度中下地壳都是相连的。

3 航空磁力异常小波多尺度分解结果

浙江省航磁异常分布如图6a所示，这是浙江物化探研究院取得的航磁资料，比例尺为1∶5万。此异常总体上呈三带一区分布，一区在杭嘉地块，为北东走向的强磁异常区。第一带为江山-绍兴小尺度磁异常带，沿陆块碰撞拼合带分布。第二带为永嘉-宁海负磁异常带; 第三带为东部滨海强磁异常带，位于在温州-镇海断裂以东。龙泉-青田地区表现为比较稳定的磁场，可能与显生宙沉积岩层比较厚有关。

航空磁力异常小波多尺度分解可以提供更丰富的构造信息（杨文采等，2001）。根据小波基尺度提取的航磁异常的小波细节D4对应深度7 km（图6b），反映上地壳岩层的磁性变化。小波细节D5对应深度13 km（图6c），反映中地壳岩层的磁性变化。小波细节D6对应深度24 km（图6d），反映下地壳岩层的磁性变化。根据小波细节中磁异常的走向和错动情况可以判断断裂与构造区的边界。从图6可见，磁异常对应的上地壳断裂和构造边界与重力场小波多尺度分解结果一致，上地壳有与图3相同的六个子构造区，下地壳只有西—西南部低密度区、中部杭州-嵊州-苍南中密度带和杭嘉-舟山群岛-滨海高密度带三个构造区。在上地壳，作为构造区分界的昌化-普陀断裂、江山-绍兴断裂、丽水-余姚断裂和温州-镇海断裂都有显示，但是在中地壳，江山-绍兴断裂已经不存在了。在下地壳，浙东侏罗白垩纪火山岩带（Ⅳ）和杭嘉地块（Ⅴ）的磁异常很强，反映中基性结晶岩的含量高。

（a）—大地电阻率等值线图;（b）—推断地壳电阻率分层构造图

(a) —The resistivity profile; (b) —its interpretation strata-structural map

构造区名称:Ⅰ—下扬子南部浙北陆沿带; Ⅱ—江山-绍兴古陆块碰撞拼合带; Ⅲ—古华夏陆块北沿带; Ⅲa—丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带; Ⅳ—浙东侏罗白垩纪火山岩带; Ⅴ—杭嘉地块。断裂名称:1—昌化-普陀断裂; 2—江山-绍兴断裂; 3—丽水余姚断裂; 4—温州-镇海断裂

Names of the tectonic divisions: Ⅰ—the northern Zhejiang belt of South-East Yangzi continental-margin area; Ⅱ—Jiangshan-Shaoxing collision belt; Ⅲ—ancient North-Huaxia continental block; Ⅲa—Lishui-Yuyao Early Paleozoic continental-margin belt; Ⅳ—the eastern Zhejiang Jurassic Cretaceous volcanic belt; Ⅴ—the Hangzhou-Jiaxing block. Names of the faults: 1—Changhua-Putuo fault; 2—Jiangshan-Shaoxing fault; 3—Lishui-Yuyao fault; 4—Wenzhou-Zhenhai fault

4 结论与建议

（1）利用小波多尺度分析方法，可以从布格重力异常数据和航磁异常数据中分层提取出地壳结构特征的信息，分别对上、中、下地壳的构造格局进行分析。结合地震和大地电磁资料，可得到许多地壳构造的三维信息。

（2）根据浙江地区位场的多尺度分解结果，可以将浙江省上地壳细分为六个构造单元:下扬子南部浙北陆沿带、江山-绍兴古陆块碰撞拼合带、古华夏陆块北沿带、丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带、浙东侏罗白垩纪火山岩带和杭嘉地块。它们的边界断裂，如昌化-普陀断裂、江山-绍兴断裂、丽水-余姚断裂属于上地壳断裂。杭州湾断裂属于地壳断裂。

（3）在上地壳的六个构造单元中，江山-绍兴古陆块碰撞拼合带、浙东火山岩带和杭嘉地块具有高密度强磁性的属性; 而下扬子南部浙北陆沿带、古华夏陆块北沿带和丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带具有低密度的属性，与它们在古生代受安第斯型大洋俯冲作用有关。

（4）浙江省下地壳只有西—西南部低密度区、中部杭州-嵊州-苍南中密度带和杭嘉-舟山群岛-滨海高密度带三个构造区。杭州湾断裂和温州-镇海断裂属于地壳深断裂，是它们的边界。东部的中生代陆缘火山弧和杭嘉地块在中下地壳连为一体; 江山-绍兴古陆块碰撞拼合带和古华夏陆块北沿带也连为一体。浙江省中下地壳的格局主要受西太平洋俯冲带向东后撤的影响。

（5）古华夏陆块北沿带和丽水-余姚早古生代陆缘俯冲带的上地壳都保留了安第斯型造山作用的产物，应属于矿产勘察有利地区。它们的东界在丽水-余姚断裂以东，可抵达苍南-仙居-奉化一线。

（6）从布格重力和航磁数据中提取出上述看法还需要进一步验证，建议以后开展深反射地震调查和科学深钻核实。

致谢:感谢浙江省政府有关厅局对于浙江省物化探勘查院院士工作站的大力支持。

注释

❶ 原地质部第六物探大队.1989.

参考文献